钛材料在医疗行业的应用

钛材料在医疗行业的应用

钛材料凭借其独特的物理和化学性质，在医疗领域展现出广泛的应用前景。从骨科植入物到牙科修复，从制药设备到手术器械，钛材料的高强度、低密度、耐腐蚀等特性使其成为医疗行业的理想选择。本文将详细介绍钛材料在医疗领域的具体应用，以及其为医疗技术带来的革新。

钛金属是难熔金属之一，在人类生活中有多种用途。钛材料由于具有高强度、低密度、高耐热、耐腐蚀等独特性能，在许多行业中占有一席之地。众所周知，钛的第一个应用用于航空航天工业，用于制造飞机部件。

钛在航空航天工业中的应用

如今，医疗领域也因钛的无毒特性和与人体骨骼结合的独特能力而受益。

骨科手术

医用钛合金具有比不锈钢更接近人体骨骼的弹性模量，因此适用于人体骨科手术。研究表明，NT-SMA是一种集耐磨、耐腐蚀、形状记忆效应、伪弹性和声阻尼于一体的新型材料。它广泛用于骨科。对于应用于人体的钛合金材料，各国仍在不断探索和寻求新的、更安全、可靠的钛合金，以造福全世界人民。

钛在骨科植入物中的应用

制药行业

钛主要用于制药行业用于制造容器、反应器和加热器。制药生产中的设备经常接触到无机酸、有机酸及其盐类，如盐酸、硝酸、硫酸等，经常会受到腐蚀损坏。同时，钢铁设备造成的铁离子污染影响产品质量。以上问题都可以用钛设备解决。

例如青霉素酯化釜、糖化罐、氯霉素薄膜蒸发器、安乃近反应器、斜接过滤器、硫酸二甲酯冷却器、化学液过滤器等，都有先例选择钛材料。生产液体的数量和质量不断提高，质量完全符合药典规定。

医疗器械

钛和钛合金具有良好的耐腐蚀性，钛无毒无磁性，是医疗器械的良好选择。在手术器械发展史上，第一代手术器械大多采用碳钢制成，由于电镀后的性能达不到临床要求而被淘汰。

第二代是奥氏体、铁素体和马氏体不锈钢手术器械，但不锈钢中的铬有毒，镀铬层对人体有一定影响身体。

于是出现了第三代——钛合金手术器械。钛具有重量轻的特性，使其特别适用于显微外科手术。钛是非磁性的，消除了对微小、敏感的植入电子设备的损坏威胁。钛已被用于制造手术刀片、止血钳、剪刀、电钻、镊子等。

钛在医疗器械中的应用

牙科应用

钛具有优异的耐腐蚀性和人体亲和性，考虑到金属过敏和比强度，适合用于牙科领域。牙科手术中使用的金属始于 1920 年代的汞合金和金属牙冠； 1960 年代使用了金、银和钯合金； 1970年代后，不锈钢成为永久性和可拆卸的正畸器械； 90年代最常用的材料钛铸造技术得到推广应用。

在用于人体硬组织修复的金属材料中，钛的弹性模量最接近人体组织，可以减少金属植入物与骨组织之间的机械不相容性。钛的导热系数是所有牙科修复金属材料中最低的，低导热系数可以减少对牙冠牙髓的热刺激，对牙齿修复具有重要意义。

最常用的钛合金是Ti-6Al-4V合金，但因为金属V对人体有害，所以用Nb代替V，研制成功Ti-6Al-7Nb合金。具有优良的耐腐蚀性，对人体基本无害。它还具有可塑性强、耐磨性好等优点，已通过ASTM标准认可。

钛在牙种植体中的应用

目前，超弹性钛镍合金正被应用于牙齿矫正。 80年代以来，发达国家开始研究钛的应用在口腔修复中，首先用于种植牙，然后用于义齿托槽、牙冠桥和牙刺。目前，钛可用作牙冠、固定牙桥、烤瓷牙桥、粘接牙桥、义齿卡环、基托、连接装置和加强装置，几乎所有义齿的金属部件都可以用钛制成。